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Zweckentfremdung HSC-Spindel, Nutzung einer HSC-Spindel als Antrieb für einen Schleuderprüfstand

Beitrag 03.07.2014, 09:24 Uhr
tolimoli
tolimoli
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Hallo liebe Community,

im Rahmen meiner Abschlussarbeit, muss ich für einen namenhaften Turbomaschinenhersteller einen Schleuderprüfstand Auslegen und Konstruieren, worauf Verdichterlaufräder (d=140mm) mit einer Drehzahl von 80000 rpm geschleudert werden sollen. Abhängig davon, ob ich den Schleudervorgang atmosphärisch betreibe oder im Vakuum, ergeben sich bei oben genannter Drehzahl Leistungsaufnhamen von 30 kW bzw. 4-5 kW. Da es ziemlich schwer wird solch einen Motor als Standardware in der Region 30kW - 80000 rpm zu finden sind, brachte mich ein anderes Forum auf die Idee mich nach HSC-Spindeln umzuschauen und evtl. deren Drehzahlen für meinen Zweck zu "missbrauchen". Nun bin ich auf der Suche nach einer möglichst leistungsstarken jedoch "einfachen" Spindel die für meine Zweck geeignet sein könnte. Sachen wie automatischer Werkzeugwechsel oder Kühlschmierleitungen zum Werkstück werden nicht benötigt. Am besten wäre es, den "reinen Motor" mit einer Abstriebswelle zu finden. Vielleicht könnt ihr eure Meinung dazu äußern und mir Hersteller nennen, die für sowas in Frage kämen.

Viele Grüße
tolimoli

Der Beitrag wurde von tolimoli bearbeitet: 03.07.2014, 09:26 Uhr
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Beitrag 03.07.2014, 09:30 Uhr
benalsan
benalsan
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Kessler ist so der Spindelhersteller den ich kenne. Die meisten Fräsmaschinen von uns haben von kessler Spindeln drin.


http://www.franz-kessler.de/

Beste Grüße
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Beitrag 03.07.2014, 10:45 Uhr
Pumba
Pumba
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Hallo,

Fischer baut auch Spindeln die so hoch drehen, wird u. a. von Röders in Ihre HSC Maschinen gebaut, haben auch einen Webshop über den man Angebote einholen kann.

http://shop.fischerprecise.com/

Gruß
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Beitrag 03.07.2014, 14:38 Uhr
nixalsverdruss
nixalsverdruss
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ZITAT(tolimoli @ 03.07.2014, 10:24 Uhr) *
Hallo liebe Community,

Drehzahl von 80000 rpm geschleudert werden sollen. Abhängig davon, ob ich den Schleudervorgang atmosphärisch betreibe oder im Vakuum, ergeben sich bei oben genannter Drehzahl Leistungsaufnhamen von 30 kW bzw. 4-5 kW.


die bauen sowas

http://www.ate-system.de/c26d71f0668cf6725...738/startseite/
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Beitrag 03.07.2014, 20:19 Uhr
Cavalli
Cavalli
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Ich weiß ja nicht wie der genaue Aufbau von der Maschine sein soll, aber vielleicht wäre es ja sogar wirtschaftlicher dazu eine Druckluftspindel zu benutzen.



Falls sowas in Frage kommen würde, empfehl ich dir den Hersteller Moore. Die bauen schon lange Koordinatenschleifmaschinen mit Druckluftspindeln.

Der Beitrag wurde von Cavalli bearbeitet: 03.07.2014, 20:23 Uhr


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Beitrag 04.07.2014, 14:55 Uhr
Dragon45
Dragon45
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Namenhafte Hersteller sind Fischer, Steptec und Jäger. Wobei Jäger Spindeln eher für den ambitionierten Hobbyfräser sind, jedoch nicht ansatzweise deine Leistungsdaten bringen.

Eine HSC Spindel zu benutzen ist eine denkbar schlechte Entscheidung. Nicht nur das selbst HSC-Spindeln, abhänig von der Aufnahme, deine Drehzahlen nicht erreichen, nein auch das "drumherum" ist zu aufwandig für deine Zwecke.
Ich rede hier von Öl-Luft geschmierten Keramiklagern, einer wassergekühlen Motorspindel (auch Hochfrequenzspindel genannt ) daraus resultierend ein Hochfrequenzumrichter, einen Kompressor für die Luft, eine Hydraulikanlage für die Werkzeugspannung und an den Spindeln gibt es nun mal kein "EIN-AUS-Schalter" d.h. eine eine Steuerung, welche die Spindel regelt ist auch noch nötig.

Aufnahmen sind nur HSK wegen der inneren Werkzeugspannung -> kann sich nicht durch Fliehkraft lösen
HSK 63 -> 28`000
HSK 50 -> 35´000
HSK 40 -> 42´000
HSK 32 -> 42´000
HSK 25 -> 60´000

Für HSK 40 sind Werkzeugdurchmesser von "nur" noch 16mm erlaubt HSK 25 sogar nur noch 8mm. Dementsprchend werden die Aufnahmen auch keiner und wegen den Fliehkräften auch schlanker.

Darüber hinaus denke ich nicht das die Luft dein größter Feind ist, sondern die Unwucht. Bei solchen Drehzahlen wirken enorme Kräfte auf das Material. Denke mal, das das Wuchten in der Maschine vor jeder Prüfung pflicht ist. Auch sollte man den "Mitarbeiterschutzaspekt" mit in Betracht ziehen falls ein Laufrad doch mal abfliegt.

Meine Idee wäre ein Getriebe wenn es unbeding ein E-Motor werden muss. Motoren mit kleiner bis mittlerer Drehzahl sollte es doch zu genüge geben auch im hohen Leistungsbereich. Ein Getriebe hat einen sehr hohen Wirkungsgrad womit wennig Leistung "verschwendet" wird. Die Lager sollten nur der Drehzahl angepasst werden und ordentlich gekühlt sowie geschmiert werden. -> Keramiklager

Ob eine Druckluftspindel genügen Leistung/Drehmoment für ein 140mm Laufrad entwickelt? Da bin ich überfragt.

Hoffe ich konnte ein wennig Helfen
Grüße

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Beitrag 30.10.2014, 10:32 Uhr
REXIM
REXIM
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Beiträge: 4

Hallo,

wie wäre eine High Speed Spindel mit Druckluftantrieb durch die Drehdurchführung der Werkzeugmaschine.
Siehe Bild!!!
Kann bis zu 90.000 U/min.
Aufnahmen zylindrisch, SK40, HSK-A63!!!
Speziell auch für den Dauerbetrieb, da luftgekühlte Spindel !!!

Grüße
Henrik

Angehängte Datei  HSK_Spindel_mit_Druckluftf__hrung___ber_Werkzeugspindel_.jpg ( 89.61KB ) Anzahl der Downloads: 103

Angehängte Datei  650_HSK_Hermle_C22U.pdf ( 109.87KB ) Anzahl der Downloads: 61

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Beitrag 30.10.2014, 10:33 Uhr
REXIM
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Beiträge: 4

Hallo,

wie wäre eine High Speed Spindel mit Druckluftantrieb durch die Drehdurchführung der Werkzeugmaschine.
Siehe Bild!!!
Kann bis zu 90.000 U/min.
Aufnahmen zylindrisch, SK40, HSK-A63!!!
Speziell auch für den Dauerbetrieb, da luftgekühlte Spindel !!!

Grüße
Henrik

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Beitrag 30.10.2014, 11:21 Uhr
Cavalli
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SK40 und 90.000 Umdrehungen? Alles klar! biggrin.gif biggrin.gif biggrin.gif


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Beitrag 30.10.2014, 19:07 Uhr
suso
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ZITAT(Cavalli @ 30.10.2014, 11:21 Uhr) *
SK40 und 90.000 Umdrehungen? Alles klar! biggrin.gif biggrin.gif biggrin.gif

Denkst du SK 40 ist zu groß für 90000 ? Das bezweifle ich.
Ein Spannzangenfutter muss es ja wahrscheinlich nicht unbedingt sein. Auch kein 100er Messerkopf :-D

Ich denke auch, dass ein "normaler" Motor mit Getriebe das beste wäre. Kennt jemand die Hypermilladapter ?
Ist lange her, aber soweit ich mich erinnern kann, hat das Ding die Drehzahl verfünffacht. Nach sowas solltest du im inet suchen.
Bei 90000 würde sich das Teil das ich meine aber wahrscheinlich in seine Bestandteile auflösen ;-)
Wenn es ein ganz neuer Aufbau nur für diesen Drehzahlbereich sein soll ...
Einer Keramikgelagerten Spindel, würde ich das auch nicht zumuten. Besser wäre sicher Flüssigkeitsgelagert mit Druckumlauf und Kühlung.
Eine Steuerung damit der Moto langsam hochfährt und gut.
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Beitrag 30.10.2014, 19:11 Uhr
suso
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Beiträge: 83

@ Rexim
Deinen Beitrag hab ich erst jetzt gesehen. Sowas meine ich.
Am Handy übersieht man gelegentlich was. Verzeihung :-D
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Beitrag 31.10.2014, 08:24 Uhr
REXIM
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ZITAT(Cavalli @ 30.10.2014, 11:21 Uhr) *
SK40 und 90.000 Umdrehungen? Alles klar! biggrin.gif biggrin.gif biggrin.gif


Hallo,

Pneumatische Spindeln mit Turbinenantrieb...
Modell 602, zylindrischer Schaft, 90.000 U/min
Modell 602, SK 40, 90.000 U/min
Modell 602, HSK A63, 90.000 U/min
jeweils für 3632,00 € netto zu haben... smile.gif
Anbei Katalog mit einer kleinen Auswahl von Spindeln!!!
Antrieb entweder seitlich oder TMA Adapter zum vollautomatischen
einwechseln aus dem Werkzeugmagazin oder durch Drehdurchführung!!!
Es gibt auch noch Motoren zum einspannen aus Edelstahl (versch. Ø)
+ Handtools mit der gleichen Technologie!!!

Angehängte Datei  High_Speed_Spindeln_und_Motoren_2014_2MB.pdf ( 1.05MB ) Anzahl der Downloads: 63


Der Beitrag wurde von REXIM bearbeitet: 31.10.2014, 08:27 Uhr
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Beitrag 31.10.2014, 13:46 Uhr
REXIM
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ZITAT(suso @ 30.10.2014, 19:07 Uhr) *
Denkst du SK 40 ist zu groß für 90000 ? Das bezweifle ich.
Ein Spannzangenfutter muss es ja wahrscheinlich nicht unbedingt sein. Auch kein 100er Messerkopf :-D

Ich denke auch, dass ein "normaler" Motor mit Getriebe das beste wäre. Kennt jemand die Hypermilladapter ?
Ist lange her, aber soweit ich mich erinnern kann, hat das Ding die Drehzahl verfünffacht. Nach sowas solltest du im inet suchen.
Bei 90000 würde sich das Teil das ich meine aber wahrscheinlich in seine Bestandteile auflösen ;-)
Wenn es ein ganz neuer Aufbau nur für diesen Drehzahlbereich sein soll ...
Einer Keramikgelagerten Spindel, würde ich das auch nicht zumuten. Besser wäre sicher Flüssigkeitsgelagert mit Druckumlauf und Kühlung.
Eine Steuerung damit der Moto langsam hochfährt und gut.


Möglichkeiten der Turbinenspindeln…

- Überragende Tests bei DMG, Alzmetall und Hermle mit Air Turbine Spindeln ® ,
- Habe bei DMG, Alzmetall und Hermle Tests gefahren, darin sieht man was man mit den Air Turbine Spindeln ® für Oberfläche ( Ra 0,13mµ) erreichen kann.
- Der Test bei DMG wurde auf einer HSC 55 Inline gefahren. Es wurde ein Reverenzstück für Rautiefenmessungen ( Ra 2,01 – Ra 0,13 mµ ) gefräst.
- Das Mat ist 1.2344, die Maschine hat 25000 U/min, es wurde ein Fräser Hitachi R2 mm verwendet. Der Vorschub betrug 0,03 mm/Zahn, was einen Vorschub von F1500mm/min ergibt. Die Zustellungen haben je Rauhtiefe variiert. Die Fräszeit betrug 60 min.
- Das Teil, wurde zum Vergleich, mit denselben Einstellungen, mit Air Turbine Spindeln ® 625 HSK 63 K50 Inlineair gefräst.
- Die Drehzahl betrug 50.000 U/min, Fräser R2 mit eine Zahnvorschub von 0,03 mm/ Zahn, ergibt einen Vorschub von F3000mm /min. Die Fräszeit betrug 30 min
- Beim vermessen der Rauhtiefe wurden exakt die gleichen Werte gemessen.
- Mit Air Turbine Spindel ® wurde aber nur die Hälfte der Laufzeit benötigt.
- Ähnliche Tests wurden im Alzmetall Vorführzenter und bei Hermle durchgeführt und es wurden die gleichen Ergebnisse erzielt. Sehr hohe Oberflächengüte bei wesentlich kürzerer Laufzeit.
- siehe auch PDF-Datei vom Referenzteil

Angehängte Datei  Reverenzteil_DMG_Rautiefe.pdf ( 729.91KB ) Anzahl der Downloads: 46


Grüße
Henrik
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Beitrag 02.11.2014, 15:45 Uhr
Cavalli
Cavalli
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ZITAT(REXIM @ 31.10.2014, 07:24 Uhr) *
Hallo,

Pneumatische Spindeln mit Turbinenantrieb...
Modell 602, zylindrischer Schaft, 90.000 U/min
Modell 602, SK 40, 90.000 U/min
Modell 602, HSK A63, 90.000 U/min
jeweils für 3632,00 € netto zu haben... smile.gif
Anbei Katalog mit einer kleinen Auswahl von Spindeln!!!
Antrieb entweder seitlich oder TMA Adapter zum vollautomatischen
einwechseln aus dem Werkzeugmagazin oder durch Drehdurchführung!!!
Es gibt auch noch Motoren zum einspannen aus Edelstahl (versch. Ø)
+ Handtools mit der gleichen Technologie!!!

Angehängte Datei  High_Speed_Spindeln_und_Motoren_2014_2MB.pdf ( 1.05MB ) Anzahl der Downloads: 63


Jetzt bin ich mal dazugekommen die Prospekte anzuschauen, jetzt hats auch geschnackelt. Ich hatte es so verstanden dass der Fräser in einer SK40 Aufnahme wäre und sich diese mit bis zu 90.000 Umdrehungen dreht. Dabei ist ja nur die Aufnahme für die Spindel SK40. Pardon - Missverständnis!


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